海洋科学复习要点

第二章地球系统与海底科学

大地水准面（P14）

地球的形状一般是指全球静止海面的形状,即一个等位势面的形状.全球静止海面是既不考虑地表海陆差异、也不考虑陆、海地势起伏时的海面，在海洋中不考虑波浪、潮汐和海流的存在，海水完全静止时的海面；它在大陆上是静止海面向大陆之下延伸的假想“海面”，两者统称大地水准面。

海和洋的区别（P22-24）

洋：1、面积广阔，占海洋总面积90.3%；

2、远离陆地，海洋要素如盐度、温度等不受陆地影响,且年变化小；

3、水较深（平均2—3千米）；

4、有独立的环流和潮波系统；

5、底质为软泥、红粘土。

海：1、面积小，占总面积9.7%；

2、靠近陆地，受陆地影响大，被陆地、岛弧分割的许多形态各异的小水体。

3、深度较浅水色低，透明度小，

4、无独立的潮波系统；

5、底质为陆屑。

大陆边缘的类型（P27）

稳定型大陆边缘：大西洋型大陆边缘；由大陆架、大陆坡、大陆隆组成

活动型大陆边缘：太平洋型大陆边缘，可分为岛弧亚型和安第斯亚型

洋中脊的概念（P30）

大洋中脊又称中央海岭，是指贯穿世界四大洋，成因相同、特征相似的海底山脉系列，是世界上规模最巨大的环球山系。

沙坝、潟湖的概念和发育过程（P42）

沙坝又称障壁岛，堤岛，堡岛等，泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列沙坝和沙岛。

潟湖是指被沙坝从毗邻海域隔离出来，仍与海洋沟通或有限沟通的浅海水域。

发育过程：海湾潟湖——半封闭潟湖——封闭潟湖——埋藏潟湖

大洋沉积物按成因分的五种类型（P46）

1、远洋粘土

2、钙质生物

3、硅质生物

4、陆源碎屑

5、火山碎屑

第三章海水的物理特性和世界大洋的层化结构

水分子的缔合（P56）各水分子之间因极性又互相结合，形成比较复杂的水分子，但水

的化学性质并未改变，这种现象成为水分子的缔合。

等温压缩（P61）若海水微团在被压缩时，因和周围海水有热量交换而得以维持其水温不变，则称为等温压缩。

绝热变化（P62）绝热提升时，压力减小，体积膨胀，对外做功，消耗内能导致温度降低；绝热下沉时，压力增加，体积减小，对力对海水微团做功，增加

其内能使温度增加。

位温（P62）海洋中某一深度（压力为P）的海水微团，绝热上升到海面（压力为大气压Po）时所具有的温度称为该深度海水的位温。

饱和水气压（P63）是指水分子由水面逃出和同时回到水中的过程达到动态平衡时，水面上水汽所具有的压力。

影响水平衡的因子（P81）：海洋中水的收入主要靠降水、陆地径流和融冰；

支出则主要是蒸发和结冰。

看下图回答，该图展示了海洋温度分布的哪些特点？什么是混合层？主温跃层？季节性跃层？冷中间水？（图见P90）

温度分布特点：表层水中，赤道地区温度最高，向中纬、高纬，温度降低。水温随深度的增加而降低，并且在水平面上，差异随深度降低，到一定深度，水温近似相同。

混合层：暖水区的表面，由于受动力及热力因素的作用，引起强烈湍流混合，从而在其上部形成了一个温度铅直梯度很小，几近均匀的水层。

主温跃层：低纬海域的暖水只限于薄薄的近表层之内，其下便是温度铅直梯度较大的水层，在不太厚的深度内，水温迅速递减，此层称为大洋的主温跃层。

季节性跃层：在混合层的下界，特别是夏季，由于表层增温，可形成很强的跃层，冬季，表层降温，对流过程发展，混合层向下扩展，导致跃层消失，称为季节性跃层。

冷中间水：高纬度地区，冬季甚至在上层出现逆温现象，其深度可达100米左右，夏季表层温度升高后，由于混合作用，在逆温层顶部形成一个厚度不大的均匀层，因此，往往在其下界与逆温层的下界之间形成冷中间水。

读图分析大洋表层温度、盐度和密度的分布规律，并解释原因？（图见P99）

答:海水的温度取决于海水的热量收支状况，海水热量主要来源于太阳辐射，表层海水水温一般由低纬向高纬逐渐递减。盐度分布规律：从南北半球的副热带海区，分别向两侧的高纬和低纬递减，呈马鞍形分布。海洋表层海水盐度的分布和变化主要受蒸发量和降水量的制约，其次受陆地径流、结冰和融冰、洋流等因素的影响。一般来说，降水量大于蒸发量的海区盐度偏低。反之，盐度偏高。海水密度的分布因温度、盐度、压力的不同而有差异。表层海水由于其压力可视为零，因而其密度主要取决于海水的温度和盐度。赤道地区，表层水温高，盐度低，密度小；愈向两极，水温下降，密度逐渐增大。水团的概念（P100）：源地和形成机制相近，具有相对均匀的物理、化学和生物特征及大体一致的变化趋势，而与周围海水存在明显差异的宏大水体。

海水混合的形式有三种（P102）：

1、分子混合：通过分子的随机运动与相邻海水进行特性交换，其交换强度小，且只与

海水性质有关。

2、涡动混合：它是由海洋湍流引起的，也成湍流混合，是海洋中海水混合的重要形式。类比分子混合中分子的随机运动，它是以海水微团（小水块）的随机运动与相邻海水进行交换，其交换强度比分子混合大许多量级，它与海水运动的状况密切相关。

3、对流混合：是热盐作用引起的，主要表现在铅直方向上的水体交换。

第四章海水的化学组成与特性

海洋污染的定义(P120)

直接或间接由人类向大洋和河口排放的各种废物或废热，引起对人类生存环境和健康的危害，或者危及海洋生命（如鱼类）的现象。

气体的溶解度（P130—131）

大气成分在海水中的溶解度主要取决于气体的性质、气体的分压、海水的温度和盐度。溶解氧的补偿深度：从海水的一个水柱来看，光合作用的强弱取决于光线的强弱，在近表层光合作用大于呼吸作用，随着深度的增加，光合作用减弱，呼吸作用增强，在某一个深度下，溶解氧的生产量恰好等于消耗量时，该深度成为溶解氧的补偿深度。

氮循环的过程（详见书P140）生物固氮作用—氮的同化作用—硝化作用

—硝酸盐的还原作用—氨化作用—反硝化作用

第五章海洋环流

海流的分类（P144）①按成因分：密度流，风海流，补偿流

②按受力分：地转流、惯性流；

③按发生区域：赤道流，陆架流，东西边界流等；

④按运动方向：上升流，下降流；

⑤按海流温度与周围海水温度差异分：寒流，暖流等

作用在海水上的力有多种，归结起来可以分为两大类（P145）

一是引起海水运动的力，诸如重力、压力梯度力、风应力、引潮力等；

另一类是由于海水运动后所派生出来的力，如地转偏向力（亦称科氏力）、摩擦力等。海洋压力场的分类（P148）

内压场：由海洋中密度差异所形成的斜压状态

外压场：由于海洋外部原因，例如海面上的风、降水、江河径流等因子引起的海面倾斜所产生的压力场。

洋流西向强化（P165）

当考虑科氏力随纬度变化是，所得流线在大洋西岸流线密集、流速大；而大洋东岸，流线稀疏、流速小。这种现象被称为洋流西向强化。

第六章海洋中的波动现象

按不同波动现象对波浪分类（P182）

1、按相对水深：深水波、浅水波 3、按波动发生的位置：表面波、内波、边缘波

2、按波形的传播与否：驻波、前进波4、按成因：风浪、涌浪、地震波

深水波和潜水波的区别:（从3个方面）（P183）

深水波： h/λ≥0.5，又称短波

水质点只绕自己的平衡位置作圆周运动

运动速度和轨迹半径随深度增大呈指数减少，直到消失

波速与波长有关，与水深无关

浅水波：h/λ＜ 0.05，又称长波

水质点运动轨迹为椭圆

深度增加，长轴几乎不变，短轴迅速减少，近海底几乎仅为水平方向上的往复运动波速与波长无关，与水深有关

海洋内波的重要形式或作用、意义（P190）

（1）将大、中尺度运动过程的能量传递给小尺度的过程

（2）引起海水内部混合

（3）能将深层较冷的海水连同其中的营养盐输送到海洋上层，有利于生物生长（4）引起等密面的波动，影响海洋中声速的大小和传播方向，影响声纳的效能，影响潜艇的隐蔽及对其监测

（5）影响水下潜艇的航行和停留时的颠簸

风浪和涌浪的区别（P198）

风浪是指当地风产生，且一直处在风的作用之下的海面波动状态，涌浪则指海面上由其他海区传来的或者当地风力减小、平息，或者风向改变后海面遗留下来的波动。风浪的特征往往波峰尖削，在海面上的分布很不规律，波峰线短，周期小，当风大时常常出现破碎现象，形成浪花；涌浪的波面比较平坦，光滑，波峰线长，周期、波长都比较大，在海上的传播比较规则。

第七章潮汐

潮汐日不等现象概念（P210）一天中两个潮的潮差不等，涨潮时和落潮时也不等，这种

不规则现象称为潮汐日不等现象

引潮力的概念 ( p213)

地球绕地月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力称为引潮力。潮汐静力学理论的假定和结论 (p216)

假定：（1）地球为一个圆球，其表面完全被等深的海水所覆盖，不考虑陆地的存在（2）海水没有粘滞性，也没有惯性，海面能随时与等势面重叠；

（3）海水不受地转偏向力和摩擦力的作用。

结论：（1）在赤道上永远出现正规半日潮，

（2）当月赤纬不等于0时，两级高纬度地区出现正规日潮，

（3）当月赤纬不等于0时，在其他纬度上出现日不等现象，越靠近赤道，半日潮的成分越大，反之，越靠近南、北极，日潮的成分越显著。

中国风暴潮的特点(p230)

1、一年四季均有发生；

2、发生的次数较多；

3、风暴潮高度较大；

4、风暴潮规律复杂。

第八章地球大气的平均状态

露点的概念（p241）

对于一定质量的湿空气，若气压保持不变，而令其冷却，则湿度参量保持不变，但饱和水汽压E(t)却因温度的降低而减小。当E(t)=e时，空气达到饱和。湿空气等压降温达到饱和时的温度就是露点温度Td，简称露点。

季风的特点及影响季风的三个主要因素（p250）

特点：

（1）盛行风向随着季节的变化而有很大的不同，甚至接近于相反方向。

（2）两种季节（冬季风和夏季风）各有不同的源地，因而其气团性质有着本质的差异（3）能够给天气现象造成明显不同的各种季节，例如雨季和旱季、冬夏明显对比等。主要影响因素：

(1)海陆影响古典季风的定义，即认为季风是海陆冷热源的直接热力环流。

(2)行星环流影响在表面均匀的地球上，行星风带基本上是纬线方向的。

(3)青藏高原大地形影响与海陆之间的热力差异相类似，巨大而高耸的青藏高原与周

围自由大气间同样存在着季节性热力差异，也就必然会产生类似季风的现象。

台风的概念和移动路径（P254-257））：

台风是发生在热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋，是达到一定强度的热带气旋。台风伴有狂风暴雨，是一种灾害性天气系统。

西太平洋台风和南海台风生成后，主要移动路径有西行、西北行、转向型等几种情况。但也出现异常路径，如打转、突然转向、蛇行路径等。台风移动除受自身旋转的影响外，最重要的是受环境流场影响。

海洋在气候系统中的地位（P263）

海洋的重要性质

（1）海洋，尤其是热带海洋，是大气运动的重要能源。

（2）海洋有着极大的热容量，相对大气运动而言，海洋运动较稳定，运动和变化比较缓慢。

（3）海洋是地球大气系统中CO2的最大的汇。

上述三个重要性质，决定了海洋对大气运动和气候变化具有不可忽视的影响。

(1)海洋对大气系统热力平衡的影响

海洋贮存的能量以潜热、长波辐射和感热交换的形式输送给大气，驱动大气的运动。海洋热状况的变化以及海面蒸发的强弱都将对大气运动的能量产生重要影响，从而引起气候的变化。

(2)海洋对水汽循环的影响

大气中水汽量的绝大部分(86％)由海洋供给，尤其低纬度海洋，是大气中水汽的主要源地。不同的海洋状况通过蒸发和凝结过程将会对气候及其变化产生影响。

(3)海洋对大气运动的调谐作用

因海洋的热力学和动力学惯性使然，海洋的运动和变化具有明显的缓慢性和持续性。（1）海洋可以把大气环流的变化的信息贮存于海洋中，再对大气运动产生作用；（2）海洋的热惯性使得海洋状况的变化有滞后效应

(4)海洋对温室效应的缓解作用

减小了低纬大气的增热，使高纬大气加热，降水量亦发生相应的改变；使得大气对某些因素变化的敏感性降低。

第九章海洋生物

海洋污损生物的定义和危害(P333)

定义：也称海洋附着生物，是指生长在船底和海中一切设施表面的动物、植物和微生物。危害：1、增加船舶的阻力 2、堵塞管道，严重影响生产

3、加速金属腐蚀

4、使海水中仪表及转动机件失灵

5、6、7、对声学仪器，浮标等，水产业的影响

第十章海洋中的声、光传播及其应用

海洋环境噪声（P370）

海洋中的声音可能来自海洋生物和海洋介质本身运动，也可能是人为的发声，有时人们将海洋中这些响声看做干扰，有时又视为信号，通常称海洋本身的噪声为环境噪声。海洋的光学性质（P373）

海水的透明度:

19世纪初，人们在进行海洋调查时，用一个直径30cm的白色圆盘(透明度盘)垂直沉入海水中，直到刚刚看不见为止时的深度，这一深度叫海水的透明度。

海水的水色:

将透明度盘提升至透明度一半深度处，俯视透明度盘之上水柱的颜色，称为海水的水色。

第十一章卫星海洋遥感

卫星海洋遥感与传统的船舶、浮标数据相比有什么优点？(P403)

1、大面积同步测量，具很高或较高的空间分辨率；

2、可满足动态观测和长期监测的需求；

3、实时或准实时性；

4、可自动求面积平均值的特点尤其适用于数值模型的检验和改进；

5、可涉及船舶、浮标不易抵达的海区。